[發明專利]構件內壁超快激光清洗、精細拋光設備及控制方法

在審

• 申請號: 202010113335.X
• 申請日: 2020-02-24
• 公開（公告）號: CN111266740A
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發明（設計）人: 肖海兵
• 申請（專利權）人: 深圳信息職業技術學院
• 主分類號: B23K26/352
• 分類號: B23K26/352;B23K26/12;B23K26/70;B08B7/00
• 代理公司: 深圳中一聯合知識產權代理有限公司 44414
• 代理人: 徐漢華

1.一種構件內壁超快激光清洗、精細拋光設備，其特征在于：包括主機體、激光系統和用于裝夾待加工構件的旋轉裝夾機構，所述激光系統包括超快光纖激光器、激光頭和激光反射機構，所述超快光纖激光器設置于所述主機體內，所述激光頭設置于所述主機體的上方，并和所述超快光纖激光器電連接，所述激光反射機構包括固定桿、鏡架和反射鏡，所述固定桿設置于所述激光頭上，并能夠相對于所述激光頭上升或下降，所述鏡架設置于所述固定桿的下端，并能夠相對于所述固定桿上下翻轉，所述反射鏡設置于所述鏡架上并對應于將所述激光頭設置，所述旋轉裝夾機構設置于所述主機體上，并對應于所述激光頭設置，所述反射鏡用于伸入所述待加工構件的內環壁所圍成的區域內。

2.根據權利要求1所述的構件內壁超快激光清洗、精細拋光設備，其特征在于：所述構件內壁超快激光清洗、精細拋光設備還包括穩態磁場裝置，所述穩態磁場裝置包括第一磁體和第二磁體，所述第一磁體和所述第二磁體相對設置于所述旋轉裝夾機構上，并用于在所述待加工件的內環壁所圍成的區域內產生穩態磁場。

3.根據權利要求1所述的構件內壁超快激光清洗、精細拋光設備，其特征在于：所述激光反射機構還包括抱箍件，所述抱箍件箍設于所述激光頭上，且所述抱箍件的外壁凸伸形成有裝配塊，所述裝配塊開設有通過孔，所述固定桿穿過通過孔，并通過鎖緊件鎖緊于所述裝配塊。

4.根據權利要求1所述的構件內壁超快激光清洗、精細拋光設備，其特征在于：所述鏡架包括第一固定件、第二固定件和調節螺栓，所述第一固定件和所述固定桿的下端轉動連接，所述反射鏡固定于所述第一固定件上，所述第二固定件固定于所述第一固定件上，且所述第二固定件開設有扇形弧槽，所述固定桿的下端對應所述扇形弧槽的位置開設有裝配孔，所述調節螺栓穿過所述扇形弧槽并插設于所述裝配孔內。

5.根據權利要求1所述的構件內壁超快激光清洗、精細拋光設備，其特征在于：所述主機體上設置有工作臺，所述旋轉裝夾機構固定于所述工作臺上。

6.根據權利要求5所述的構件內壁超快激光清洗、精細拋光設備，其特征在于：所述工作臺為交換工作臺，所述交換工作臺具有至少兩個輪換工位，所述旋轉裝夾機構的數量為至少兩個，各所述旋轉裝夾機構分別固定于對應的所述輪換工位上。

7.根據權利要求1所述的構件內壁超快激光清洗、精細拋光設備，其特征在于：所述構件內壁超快激光清洗、精細拋光設備還包括控制模組，所述超快光纖激光器和所述激光頭均和所述控制模組電連接。

8.根據權利要求1～7任一項所述的構件內壁超快激光清洗、精細拋光設備，其特征在于：所述構件內壁超快激光清洗、精細拋光設備還包括循環水冷裝置，所述循環水冷裝置設置于所述主機體內，并用于向所述超快光纖激光器輸送冷卻液。

9.根據權利要求1～7任一項所述的構件內壁超快激光清洗、精細拋光設備，其特征在于：所述構件內壁超快激光清洗、精細拋光設備還包括氣路系統，所述氣路系統設置于所述主機體內，并用于向所述激光頭輸送切割氣體和輔助氣體。

10.一種構件內壁超快激光清洗、精細拋光設備的控制方法：其特征在于：包括以下步驟：

S1：提供激光頭、超快光纖激光器和用于裝設待加工件的旋轉裝夾機構，使得所述超快光纖激光器和所述激光頭電連接，所述旋轉裝夾機構對應所述激光頭設置；

S2：提供激光反射機構，將所述激光反射機構固定于所述激光頭上，所述激光頭所發射的超快激光束經由所述激光反射機構反射于裝設于所述旋轉裝夾機構的所述待加工件的內環壁，以進行激光清洗或激光拋光作業；

S3：在所述待加工件的內環壁圍成的區域內建立磁場和保護氣體環境，并建立所述待加工件的拋光掃描路徑；

S4：構建所述待加工件的內環壁在激光拋光中，其表面凸起熔化填入表面低谷的熱效應模型，所述光纖激光器根據所述熱效應模型，控制所述激光頭向所述待加工件的內環壁發射超快激光束。